解读闪电网络，探寻比特币支付通道的前世今生

作者：Twitter@EvieEvieXia，BinaryDAO

编辑：Twitter@binary_dao，BinaryDAO

研究导读：

中本聪在2009年创造比特币的时候，就有了关于支付通道的想法，并在Bitcoin1.0中包含了支付通道的代码草稿。之后的几年里，支付通道和闪电网络的实现方案，一直在被比特币社区的极客们推动着向前，其力求实现比特币的初心——搭建点对点的电子现金系统，即便这是一条难而远的道路。

推特创始人Jack称，将闪电网络集成到Twitter或BlueSky中只是时间问题，并在2021年宣布Twitter可以支持第三方闪电网络打赏服务。近期火热的去中心化社交应用Damus内置的比特币闪电网络支付功能，再一次引发了大家对闪电网络的关注。

闪电网络将交易环节放在链下进行，只有最终的交易结果才在链上确认，从而提高比特币网络的交易效率，让用户能够以更低的成本、更快的速度完成支付。

闪电网络的用例包括社交平台打赏支付、跨境汇款、商户支付、转账交易等，能够满足多样化的支付场景需求。

2021年萨尔瓦多将比特币法币化后，闪电网络的支付数量和金额迅速上升。截止至2023年2月8日，闪电网络一共有1.6万个节点，近7.7万个支付通道，通道资金约5356枚比特币。

2022年，闪电网络领域也出现了多笔大额融资，包括a16z、Paradigm在内的顶级机构也参与到了相关项目的投资中。

当然，闪电网络在普及化的路长还存在着许多挑战，如何让用户从心理和行为层面接受用加密货币支付，以及如何基于用户构建起巨大的支付网络，这些都还有很长的一段路要走。但较为乐观的是，闪电网络已经有了不少真实有效的用例，在Strike、LightningLabs等的共建下，随着技术的不断成熟，以及使用场景不断丰富，或许有一天，闪电网络之于比特币，将如同Visa之于货币。

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一、?闪电网络是什么

闪电网络是比特币的Layer2解决方案，在比特币的支付场景中，闪电网络能够帮助用户节省成本，提升效率。

1.发展历程

闪电网络最早的概念叫“支付通道”，其设计思路是，使用交易替换的方式更新未确认的交易状态，直至其被广播到比特币网络上为止。中本聪在2009年创造比特币的时候，就有了关于支付通道的想法，并在Bitcoin1.0中包含了支付通道的代码草稿，其允许用户在交易被网络确认之前更新交易。在2013年，MikeHearn在比特币开发邮件组中进一步阐述了中本聪对支付通道的想法。

在后来的几年里，陆续出现了相关的解决方案，但都没有带来太大影响。直到2015年2月，由JosephPoon和ThaddeusDryja写的白皮书——“TheBitcoinLightningNetwork:ScalableOff-ChainInstantPayment”发布。就此，闪电网络横空出世。

闪电网络的支付信道网状路由

2015年12月，GregoryMaxwell在比特币开发者邮件中提出了一份扩展方案路线图，其中突出地包括了闪电网络。该路线图获得了比特币技术社区大部分人的支持，并在BitcoinCore项目中实施。这一下，就激发了大家对闪电网络的期待。随之，带着满腔热情的开发者们构建了闪电网络的协议栈——BOLT。基于这个标准，闪电网络能够兼容比特币、莱特币。

2018年3月，LightningLabs发布了beta版本的闪电网络实现方案，其功能可以支持早期用户使用，这标志着闪电网络发展的一个里程碑。同时LightningLabs宣布获得了250万美元的种子轮融资，投资人包括Twitter的创始人JackDorsey。之后有关闪电网络的协议和应用逐渐丰富起来，比如BOLT协议的加强版——OmniBOLT、可支持比特币闪电网络的支付平台CashAPP及Strike等等。在Damus推出后，闪电网络又一次迎来了新的突破……

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2.实现方式

闪电网络的核心思路并不复杂，即将交易环节放在链下进行，只有最终的交易结果才在链上确认，从而提高现有比特币网络的交易效率，其运作方式如下：

交易的双方在首笔交易时建立一个链下的支付通道，本质上就是待交易双方共持的记账本，用于保存交易记录。交易双方在通道中锁入一定数量的资金，然后通过私钥进行签署交易。

闪电网络的运行逻辑

来源：https://www.youtube.com/watch?v=FOT6NqaEtfc

双方之间的资金转移不在链上进行，而是只保存在彼此的账本上，当其中一方或双方决定不再需要该通道的时候，结算的余额再在主网上广播。

闪电网络的运行逻辑

来源：https://www.youtube.com/watch?v=FOT6NqaEtfc

但是闪电网络不仅仅只是双方的直接连接，其可以使得大量单条的通道串联起来，从而形成一个相互连接的、广阔的支付网络。也就是说，假设C和A有通道，C和B没有通道，但是A和B有通道，那么C就可以通过A间接地来和B进行交易，而作为中间商的A可以收取路由费用。在闪电网络中，网络会找到最少节点、最少交易费的路径来完成交易。

闪电网络运行逻辑

来源：https://www.youtube.com/watch?v=FOT6NqaEtfc

现场 |中国电子技术标准化研究院周平解读区块链技术:金色财经现场报道，今日下午，在北京召开的区块链应用技术高峰论坛暨区块链应用技术专项赛颁奖典礼上，中国电子技术标准化研究院软件工程评估中心主任周平在《区块链及其标准化》的主题报告中，介绍了国际标准化情况和《区块链和分布式记账技术 术语》标准 ISO 22739。他提到区块链是通过加密，将经验证和校验的区块链接，形成的分布式账本； Token是利用加密技术控制产生的资产的表现形式，该资产也通过加密技术校验所有权转移或状态变化等。[2018/9/6]

二、?为什么需要闪电网络

1.提升交易速度

比特币网络当前每秒最多可以执行的交易数量为7笔，网络使用的增加可能导致交易确认被延迟，十分不利于用户的支付体验，然而Visa每秒可执行的交易数量达数千笔。由于闪电网络支付在通道内的交易都是在链下的，只需智能合约来执行，无需全网确认，所以大大提升了处理效率。从理论上讲，闪电网络每秒可实现的交易数量达百万级别。

闪电网络的tps优势对比

2.降低交易额门槛

闪电网络可以用单个比特币划分的最小单位"聪"来支付，这满足了日常小额支付的需求。

3.降低交易费用

比特币区块空间属于稀缺资源，需要用户之间相互竞价，才能够确保自己的交易及时纳入区块空间。对于矿工而言，肯定会优先纳入手续费更高的交易。如果没有多少用户做交易的话，可以把手续费设置的很低，这样交易可能会纳入到下一个区块，但是如果同时交易的人很多时，就会导致手续费大幅上涨。当前比特币交易手续费在1.5美金左右，而在2021年市场巅峰时期则突破了60美金。对于数千美金的交易而言，这点手续费可以在接受范围内，但对于日常的小额支付，如买咖啡，加上手续费的话就很不划算了。Visa和万事达卡每笔交易会收取2%～3%的手续费，而使用闪电网络，100美元的交易费不会超过1美分。由于极大地降低了交易费用，闪电网络使得用比特币作为日常支付变得经济可行。

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?比特币的交易手续费

数据来源：https://bitinfocharts.com/zh/comparison/bitcoin-transactionfees.html#3y

三、?闪电网络现状如何

1.数据表现

2021年萨尔瓦多将比特币法币化后，闪电网络得到了更多的应用，通道中的BTC数量也在快速增长。截止至2023年2月8日，闪电网络一共有1.6万个节点，近7.7万个支付通道，通道资金约5356枚比特币。

闪电网络中的BTC数量

数据来源：https://river.com/learn/files/river-lightning-report.pdf

闪电网络通道的集中地主要在美国、加拿大、德国。仅美国的通道数量就占了30.15%，而在亚洲，仅新加坡的通道数量占比相对较高。由于闪电网络在亚洲的使用极少，东西方之间对闪电网络存在着认知差。

闪电网络全球的节点及通道情况

图片来源；https://explorer.acinq.co/

2.使用场景

在技术逐渐成熟的基础上，支付及社交巨头们在推动着闪电网络的普及。当前闪电网络的使用场景包括：

社交平台支付打赏：近期火热的Damus支持了闪电网络支付及打赏功能，用户可选择使用Strike、CashApp、BlueWallet等数十个钱包。

韩国强监管信号解读：政府尚未形成统一意见:金色财经独家采访了韩国几大主流交易所负责人，他们向金色财经透露本次强监管信号的形成原因。其中提到，由于韩国近期比特币价格高于其他国家交易所，促使更多投机者进入韩国市场搬砖，这加大了外汇场外交易风险，为防止某些换汇公司铤而走险进行违法行为，故发布了此条公告。同时，据韩国相关人士透露，政府不同机构对加密货币的立场不一，法务部对加密货币态度最严格，其他政府部门虽强调了加密货币监管的重要性，但仍对其持开放态度。因此有专家认为，韩国政府部门的意见不统一，不会立即出台强监管政策。[2017/12/28]

跨境汇款：数字支付平台Strike于2023年1月宣布与SendGlobally合作，使得美国和菲律宾的用户之间可以通过闪电网络进行快速、安全、低成本的汇款。通过SendGlobally，美元可以转换成比特币，通过闪电网络发送至收款人所在国家的第三方合作伙伴，再转换成当地货币并直接发送到收款人的账户。

商户支付：Strike和Shopify、BlackhawkNetwork、NCR合作建立了比特币支付系统，该系统允许商家在客户使用加密货币付款后快速接收美元。目前支持该支付系统的商家包括麦当劳、CVS、Walgreens、WholeFoods和沃尔玛等。

转账交易：JackDorsey领导的支付公司Block旗下的支付平台CashAPP可支持通过闪电网络发送和接受比特币。

3.使用便利性

对于普通用户而言，通过支持闪电网络的钱包即可简便地完成充值及支付。以较为常用的非托管钱包Phoenix为例，它可以为用户自动创建支付通道。在创建通道时，Phoenix会收取1%以及约3000聪的费用，但若使用已有的通道支付，则是免费的。另外，它拥有兑入和兑出功能，用户可以无缝发送和接收链上交易。除了Phoenix外，当前支持闪电网络支付的应用还有BlueWallet、Muun、Strike、CashApp等，这些应用近年来也在不断地优化迭代，极大地降低了用户使用闪电网络的门槛。

支持闪电网络的支付方式

图片来源：file:///Users/xiayiwei/Downloads/the-state-of-lightning-volume-2.pdf

4.投融资

2022年，闪电网络领域也出现了多笔大额融资，包括a16z、Paradigm在内的顶级机构也参与到了相关项目的投资中：

2022年4月，专注于比特币业务的公司LightningLabs完成7000万美元B轮融资，ValorEquityPartners领投。

2022年5月，由Meta加密货币主管DavidMarcus创立的比特币闪电网络公司Lightspark完成了一轮融资，本轮融资由a16z和Paradigm领投。

2022年9月，基于比特币闪电网络建立的加密支付应用Strike宣布完成8000万美元B轮融资。

四、?闪电网络发展存在的问题

关于闪电网络的缺陷，网络上有观点认为其节点运行可能走向中心化、通道容量较高时路由可能遇到流动性问题等，但闪电网络还处于非常早期，出现一些问题和不足是非常之正常的，且相关的基础设施和生态都在完善之中，只要闪电网络是有价值和意义，且有真实用户需求的，我们不妨可以多给它一些耐心。当然，从闪电网络的普及方面来看，用户教育确实是个不小的挑战，如何让用户从心理和行为层面接受用加密货币支付，以及如何基于用户构建起巨大的支付网络，这些都还有很长的一段路要走。

五、?闪电网络发展将如何

总体而言，闪电网络为比特币用于日常支付开辟了新的路径，也为比特币实现“点对点电子现金系统”的初心而努力着。闪电网络从想法提出到2018年正式落地，一直在艰难中前行，至今仍处于早期阶段。但较为乐观的是，闪电网络从2021年起发展迅速，逐渐在用户群体间形成共识，并扩展了真实有效的用例。

Damus作为去中心化社交应用，支持了闪电网络，用户可以在应用中进行支付和打赏，通过这种方式或将有效培养用户使用比特币进行小额支付的习惯。另外，Strike、LightningLabs等也在持续推进闪电网络的发展。或许有一天，闪电网络之于比特币，将如同Visa之于货币。

——End——

参考资料：

The?State?of?Lightning

file:///Users/xiayiwei/Downloads/the-state-of-lightning-volume-2%20(1).pdf

InsightsFromthe4thLargest?LightningNetworkNode

https://river.com/learn/files/river-lightning-report.pdf

Nostr支持的比特币闪电网络打赏是什么，如何使用它进行小额支付？

https://www.theblockbeats.info/news/34244

闪电网络-历史与现实

https://mirror.xyz/bitcrab.eth/T3gIfKepjfs3YUiRWTgCTqS6gc8LaC5z7lYKQY-HLEE

闪电网络的历史：从头脑风暴，到测试版本

https://www.btcstudy.org/2020/09/03/history-lightning-brainstorm-beta/#%E9%97%AA%E7%94%B5%E7%BD%91%E7%BB%9C

锁定比特币突破5000枚里程碑，闪电网络或被严重低估

https://news.marsbit.co/20221014134404738571.html

什么是比特币闪电网络？

https://www.youtube.com/watch?v=FOT6NqaEtfc

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